JPH11289720A - モータの整流子構造 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 モータの整流子構造において部品点数を少な
くし得ると共に加工精度の管理や工数を簡素化する。 【解決手段】 円板形状の金属体４をアーマチュア軸１
の外周面に対して隙間をもって嵌装し、金属体４の裏面
にセグメント４ａを形成するべく放射状スリット７を設
けて金属体４の裏面側を周方向に分割し、コイル３をア
ーマチュアコア２に巻回すると共にそのリード線部３ａ
・３ｂをセグメント４ａに溶着する。金属体とアーマチ
ュアコアとの間に樹脂材６を充填して金属体をアーマチ
ュア軸に固定した後、金属体の表面であるブラシ摺接面
側を切削してスリットを表面に露出させることにより複
数のセグメントを形成する。 【効果】 整流子の完成部品を用いることがないため、
部品点数を減少し得ると共に、芯出しのための高精度な
加工を行う必要がなく、工数を削減できる。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、モータの整流子構
造に関するものである。

【０００２】

【従来の技術】従来のモータの組立構造において、例え
ば図４に示されるように、アーマチュアサブユニットと
してアーマチュアコア２を一体化されたアーマチュア軸
１に円筒状の整流子１４を図の矢印に示されるように圧
入しまたは嵌装して接着により固定し、アーマチュアコ
ア２に対するコイル３の巻線を行いかつ整流子１４のラ
イザ１４ｂに結線した後、アーマチュアコア２及び整流
子１４に至る部分の間を樹脂材６によりコーティング
（例えばＢＭＣ）して、アーマチュア・アッセンブリを
完成させていたものがある。

【０００３】図４に示される従来の整流子１４にあって
は、その内周面に絶縁性の円筒部材１５を同軸的かつ一
体に設けた構造であり、たとえば整流子の複数のセグメ
ント１４ａを樹脂製の円筒部材１５にモールド成形して
形成される。そして、アーマチュア軸１に取り付けた
後、各セグメント１４ａの外周面をアーマチュア軸１と
同軸となるように切削してブラシ摺接面の加工作業を行
っていた。また、板状の金属体を円筒状に加工し、絶縁
性樹脂で一体化した後にカッター等で軸方向に切り込み
を入れて、複数のセグメントに分割するという作業もあ
った。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、整流子
１４をある程度まで完成させてから、その整流子１４を
アーマチュア軸１に固設して外周面の加工をしていたた
め、整流子１４としての部品を必要とし、加工工程の増
加、また部品点数が多いという問題があった。また、整
流子１４をアーマチュア軸１に嵌装するため、整流子１
４（円筒部材１５）の内径を高精度に加工しておくため
に管理が煩雑化したり、整流子１４をアーマチュア軸１
に接着する場合には接着工程等により組立工数が増加し
たり、整流子１４の固定を確実にしないと巻線時に整流
子１４が動いてしまうなどの問題もあった。

【０００５】

【課題を解決するための手段】このような課題を解決し
て、部品点数を少なくし得ると共に加工精度の管理や工
数を簡素化することを実現するために、本発明に於いて
は、モータの整流子を形成するべくアーマチュア軸に嵌
装される円形金属体を、アーマチュアコアとの間に樹脂
材を充填して前記アーマチュア軸に固定した後、前記円
形金属体のブラシに臨む表面を面加工することにより複
数のセグメントが形成されるものとした。

【０００６】このようにすることにより、予め整流子と
してある程度まで完成させた部品を用意する必要がな
く、また最終的にブラシ摺接面となる金属体とコイルと
の接合後にコイル巻線を固定する樹脂材により金属体を
固定することから、金属体の内径を高精度に加工してお
く必要がないと共に、接着工程などを必要としない。ま
た、巻線及びコイルリード線部との接合後に樹脂材充填
による固定を行うことができ、金属体の最終的な位置決
めを確実なものにし得る。

【０００７】

【発明の実施の形態】以下に添付の図面に示された具体
例に基づいて本発明の実施の形態について詳細に説明す
る。

【０００８】図１は、本発明が適用されたモータのアー
マチュアユニットを示す要部破断側面図であり、例えば
電動パワーステアリング装置に用いられる。図に示され
るようにアーマチュア軸１が円筒形状に形成されてお
り、電動パワーステアリング装置として用いる場合に
は、アーマチュア軸１は中空状をなしており、その軸内
に挿通される図示されないラック軸がモータの回転によ
り軸線方向に変位するようにされている。

【０００９】アーマチュア軸１の中間部の外周面にはア
ーマチュアコア２が圧入などで固設されており、そのア
ーマチュアコア２の複数に分割されたコアスロット間に
コイル３が巻回されている。アーマチュア軸１の図にお
ける一方の軸線方向端部には、上記アーマチュアコア２
に隣接して、本発明に基づく円形金属体としての金属体
４が同軸的に設けられている。

【００１０】金属体４は、アーマチュア軸１の外径より
も若干大きくされた中心孔を有する環状の円板状体をな
しかつその内周部に軸線方向突起部を有するように形成
されている。そのようにして中心孔をアーマチュア軸１
の外周面に対して隙間を有して位置させるのは、金属同
士の接触を防止するためである。また、金属体４には、
図２に示されるように、その外周の点対称位置に位置決
め用切り欠き５が設けられている。たとえば、アーマチ
ュアコア２と金属体４との間に治具を介装して、アーマ
チュアコア２のコアスロットに対して金属体４の周方向
位置を位置決めすることができる。

【００１１】また、金属体４には、アーマチュア軸１に
取り付けた状態でアーマチュアコア２に対峙する側であ
る裏面に、中心から放射しかつ周方向に一定深さで等角
度ピッチで配設された複数のスリット７が溝状に形成さ
れている。これらスリット７により金属体４の複数のセ
グメント４ａが分割形成されることになるが、上記位置
決めされた金属体４の各セグメント４ａとなる各裏面に
コイル３の各リード線部３ａ・３ｂを結合するが、本図
示例にあっては、セグメント４ａ毎に対応する一対のリ
ード線部３ａ・３ｂを例えば超音波溶着で接合してい
る。

【００１２】そして、アーマチュア軸１及びアーマチュ
アコア２と金属体４との間にはアーマチュアコア２に巻
回されたコイル３を固定するための樹脂材６が充填され
ており、その充填された樹脂材６が固化することにより
アーマチュア軸１に金属体４が一体化されている。この
ようにしてアーマチュア軸１に同軸的に一体化された金
属体４の表面（アーマチュアコア２側とは相反する外方
に臨む端面）を、各スリット７が外方に臨むように、軸
方向から一定の深さでカッターにより研削して、外方に
臨む各スリット７により金属体４の表面が周方向に分割
されることにより、金属体４における複数のセグメント
４ａが形成されている。なお、それらセグメント４ａ同
士は、上記樹脂材６の充填によりスリットにも充填され
樹脂材により絶縁されている。

【００１３】本実施の形態にあっては、金属体４を円板
形状に形成しており、このようにすることにより、組み
付け前に予め裏面に形成するスリット７の加工を容易に
行うことができる。また、組み付け後におけるコイル３
の各リード線部３ａ・３ｂの溶着作業を半径方向外側か
ら行うことができるなど、加工・組み付け作業を容易化
し得る。

【００１４】上記金属体４の円板状体において裏面に設
けたスリット７の断面形状は例えば図３（ａ）に示され
るように円板状体の厚さ方向に切り込んで形成した筋状
の形態であって良いが、特に限定されるものではなく、
図３（ｂ）に示される三角形断面形状のスリット７ａ
や、図３（ｃ）に示される三角形断面形状の頂点をより
深く切り込んだ形状のスリット７ｂであっても良い。ま
た、図３（ｄ）に示されるように表面（図における上
側）が盛り上がるまでスリット７ｃを深く形成すること
により、金属体４の表面に対する切削加工の際に少ない
切削量でスリット７ｃが表面に露出し得るため、その切
削加工を容易に行うことができる。

【００１５】なお、本実施の形態では円板状の金属体４
を設けた構造について示したが、本発明においては円板
状の金属体に限られるものではなく、従来例で示した円
筒形状の金属体を用いたものであっても同様である。そ
の円筒形金属体にあっては、円筒の内径をアーマチュア
軸１の外径よりも大きくすると共に、スリットを円筒の
内周面に形成しておき、アーマチュア軸１への組み付け
後に円筒の外周面を切削加工すれば良い。円板状の金属
体を用いる場合は、表面をカッターで軸方向に一定深さ
だけ研削すれば各セグメントを同じ間隔で配置すること
ができ、円筒状の金属体を用いる場合は従来と同じ表面
加工にて金属体の外周を研削できる。

【００１６】このように、金属体４をアーマチュア軸１
に組み付けた後にアーマチュア軸１を基準としてブラシ
摺接面（セグメント４ａ）の加工を行うことから、組み
付け前に金属体の同心精度を高くして加工する必要がな
い。また、アーマチュア軸１及びアーマチュアコア２と
金属体４との間に充填した樹脂材により絶縁及び固定を
行うことから、金属体４に絶縁体を一体化しておく必要
がないため部品点数を減少できると共に、別途接着工程
などを必要としないため工数を削減できる。

【００１７】また、コイル３の巻線及びリード線部３ａ
・３ｂとセグメント４ａとの溶着を行った後に、上記し
たように治具を用いて金属体４のアーマチュアコア２に
対する位置決めを行って、アーマチュア軸１及びアーマ
チュアコア２と金属体４との間に樹脂材を充填して固化
することから、従来例のように巻線前に金属体を接着な
どして巻線時に金属体４の位置がずれてしまった場合に
は修正が極めて困難であるのに対して、上記溶着を行う
ことにより金属体４の位置がずれても修正後に固定する
ことができる。

【００１８】

【発明の効果】このように本発明によれば、予め整流子
としてある程度まで完成させた部品を用意する必要がな
く、加工工程と部品点数とを減少し得ると共に、最終的
にブラシ摺接面となる金属体をコイルとの接合後にアー
マチュア軸との間に充填したコイル固定用の樹脂材を用
いて固定することから、組み付け前に金属体の内径を高
精度に加工しておく必要がないばかりでなく、接着工程
などを必要としないため工数を削減できる。また、巻線
前に整流子を固定した場合にその巻線時に整流子の位置
がずれてしまうと修正が極めて困難であるのに対して、
巻線及びコイルリード線部との接合後に樹脂材充填によ
る固定を行うことができ、金属体の最終的な位置決めを
確実なものにし得る。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明が適用されたモータのアーマチュアユニ
ットを示す要部破断側面図。

【図２】本発明に基づく金属体の表面を示す端面図。

【図３】（ａ）はスリットを示す要部拡大断面図であ
り、（ｂ）はスリットの第２の形態を示す要部拡大断面
図であり、（ｃ）はスリットの第３の形態を示す要部拡
大断面図であり、（ｄ）はスリットの第４の形態を示す
要部拡大断面図である。

【図４】従来のアーマチュアユニットを示す要部破断側
面図。

【符号の説明】

１ アーマチュア軸 ２ アーマチュアコア ３ コイル、３ａ・３ｂ リード線部 ４ 金属体、４ａ セグメント ５ 切り欠き ６ 樹脂材 ７・７ａ・７ｂ・７ｃ・７ｄ スリット １４ 整流子、１４ａ セグメント、１４ｂ ライザ １５ 円筒部材

Claims (4)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 モータの整流子を形成するべくアーマチ
   ュア軸に嵌装される円形金属体を、アーマチュアコアと
   の間に樹脂材を充填して前記アーマチュア軸に固定した
   後、前記円形金属体のブラシに臨む表面を面加工するこ
   とにより複数のセグメントが形成されることを特徴とす
   るモータの整流子構造。
2. 【請求項２】 前記円形金属体が前記アーマチュア軸に
   同軸的に嵌装される円板形状をなしていることを特徴と
   する請求項１に記載のモータの整流子構造。
3. 【請求項３】 前記円形金属体が前記アーマチュア軸に
   同軸的に嵌装される円筒形状をなしていることを特徴と
   する請求項１に記載のモータの整流子構造。
4. 【請求項４】 前記円形金属体のブラシ摺接面側とは相
   反する裏面側に複数のスリットが設けられていることを
   特徴とする請求項１乃至請求項３に記載のモータの整流
   子構造。